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文章目錄

網(wǎng)絡(luò)原理概念網(wǎng)絡(luò)通信局域網(wǎng)LAN廣域網(wǎng)WAN

網(wǎng)絡(luò)通信IP地址端口號(hào)

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議概念五元組TCP/IP協(xié)議五層模型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分層封裝和分?

網(wǎng)絡(luò)原理

概念

隨著時(shí)代的發(fā)展，越來越需要計(jì)算機(jī)之間互相通信，共享軟件和數(shù)據(jù)，即以多個(gè)計(jì)算機(jī)協(xié)同工作來完 成業(yè)務(wù)，就有了網(wǎng)絡(luò)互連。 網(wǎng)絡(luò)互連：將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在?起，完成數(shù)據(jù)共享。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)互連的規(guī)模不同，可以劃分為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)通信

本質(zhì)是?絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，即計(jì)算機(jī)之間通過網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù).

局域網(wǎng)LAN

局域網(wǎng)，即Local Area Network，簡(jiǎn)稱LAN。Local即標(biāo)識(shí)了局域網(wǎng)是本地，局部組建的?種私有網(wǎng)絡(luò)。 局域網(wǎng)內(nèi)的主機(jī)之間能方便的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，又稱為內(nèi)網(wǎng)；局域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間在沒有連接的情況 下，是無法通信的。

廣域網(wǎng)WAN

?域網(wǎng)，即Wide Area Network，簡(jiǎn)稱WAN。 通過路由器，將多個(gè)局域網(wǎng)連接起來，在物理上組成很大范圍的網(wǎng)絡(luò)，就形成了廣域網(wǎng)。?域網(wǎng)內(nèi)部 的局域網(wǎng)都屬于其子網(wǎng)。

網(wǎng)絡(luò)通信

網(wǎng)絡(luò)互連的目的是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信，也即是網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，更具體?點(diǎn)，是網(wǎng)絡(luò)主機(jī)中的不同進(jìn)程間， 基于?絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)。 那么，在組建的網(wǎng)絡(luò)中，如何判斷到底是從哪臺(tái)主機(jī)，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)侥桥_(tái)主機(jī)呢？這就需要使用IP地 址來標(biāo)識(shí)。

IP地址

主要用于標(biāo)識(shí)網(wǎng)絡(luò)主機(jī)、其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器）的網(wǎng)絡(luò)地址。簡(jiǎn)單說，IP地址用于定位主 機(jī)的網(wǎng)絡(luò)地址 IP地址的格式:IP地址是?個(gè)32位的二進(jìn)制數(shù)，通常被分割為4個(gè)“8位?進(jìn)制數(shù)”（也就是4個(gè)字節(jié)），如： 01100100.00000100.00000101.00000110。 通常用“點(diǎn)分十進(jìn)制”的方式來表示，即a.b.c.d的形式（a,b,c,d都是0~255之間的十進(jìn)制整數(shù)）。 如：100.4.5.6

端口號(hào)

在網(wǎng)絡(luò)通信中，IP地址?于標(biāo)識(shí)主機(jī)?絡(luò)地址，端口號(hào)可以標(biāo)識(shí)主機(jī)中發(fā)送數(shù)據(jù)、接收數(shù)據(jù)的進(jìn)程。 簡(jiǎn)單說：端?號(hào)用于定位主機(jī)中的進(jìn)程 端口號(hào)的格式:是0~65535范圍的數(shù)字，在網(wǎng)絡(luò)通信中，進(jìn)程可以通過綁定?個(gè)端口號(hào)，來發(fā)送及接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù).

網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

概念

協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的簡(jiǎn)稱，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)通信（即網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸）經(jīng)過的所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都必須共同遵 從的?組約定、規(guī)則。如怎么樣建立連接、怎么樣互相識(shí)別等。只有遵守這個(gè)約定，計(jì)算機(jī)之間才能 相互通信交流。 協(xié)議（protocol）最終體現(xiàn)為在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包的格式

五元組

在TCP/IP協(xié)議中，用五元組來標(biāo)識(shí)?個(gè)網(wǎng)絡(luò)通信：

源IP：標(biāo)識(shí)源主機(jī)源端口號(hào)：標(biāo)識(shí)源主機(jī)中該次通信發(fā)送數(shù)據(jù)的進(jìn)程目的IP：標(biāo)識(shí)目的主機(jī)目的端口號(hào)：標(biāo)識(shí)目的主機(jī)中該次通信接收數(shù)據(jù)的進(jìn)程協(xié)議號(hào)：標(biāo)識(shí)發(fā)送進(jìn)程和接收進(jìn)程雙方約定的數(shù)據(jù)格式

TCP/IP協(xié)議五層模型

TCP/IP是?組協(xié)議的代名詞，它還包括許多協(xié)議，組成了TCP/IP協(xié)議簇。 TCP/IP通訊協(xié)議采用了5層的層級(jí)結(jié)構(gòu)，每?層都呼叫它的下?層所提供的網(wǎng)絡(luò)來完成自己的需求。

應(yīng)?層:負(fù)責(zé)應(yīng)用程序間溝通(簡(jiǎn)單來說就是客戶在網(wǎng)絡(luò)上購(gòu)物)，如簡(jiǎn)單電子郵件傳輸（SMTP）、文件傳輸協(xié)議（FTP）、網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問協(xié)議（Telnet）等。我們的網(wǎng)絡(luò)編程主要就是針對(duì)應(yīng)用層。 傳輸層：負(fù)責(zé)兩臺(tái)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸(關(guān)注發(fā)貨的起點(diǎn)和終點(diǎn))。如傳輸控制協(xié)議(TCP)，能夠確保數(shù)據(jù)可靠的從源主機(jī)發(fā) 送到目標(biāo)主機(jī)。 ?絡(luò)層：負(fù)責(zé)地址管理和路由選擇(發(fā)貨起點(diǎn)到終點(diǎn)的路線規(guī)劃)。例如在IP協(xié)議中，通過IP地址來標(biāo)識(shí)?臺(tái)主機(jī)，并通過路由表的方式規(guī)劃出兩臺(tái)主機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)木€路。路由器（Router）工作在網(wǎng)路層。 數(shù)據(jù)鏈路層：負(fù)責(zé)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)幀的傳送和識(shí)別(發(fā)貨途中相鄰兩地的貨物運(yùn)輸方式)。例如網(wǎng)卡設(shè)備的驅(qū)動(dòng)、幀同步(就是說從網(wǎng)線上檢測(cè)到什么信號(hào)算作新幀的開始)、沖突檢測(cè)(如果檢測(cè)到?jīng)_突就自動(dòng)重發(fā))、數(shù)據(jù)差錯(cuò)校驗(yàn)等工作。有以太網(wǎng)、令牌環(huán)網(wǎng)，無線LAN等標(biāo)準(zhǔn)。交換機(jī)（Switch）工作在數(shù)據(jù)鏈路層。 物理層：負(fù)責(zé)光/電信號(hào)的傳遞方式(通信過程中的基礎(chǔ)設(shè)施-純硬件)。現(xiàn)在以太網(wǎng)通用的網(wǎng)線(雙絞線)、早期以太網(wǎng)采用的的同軸電纜(現(xiàn)在主要用于有線電視)、光纖，現(xiàn)在的wifi無線網(wǎng)使用電磁波等都屬于物理層的概念。物理層的能力決定了最大傳輸速率、傳輸距離、抗干擾性等。集線器（Hub）工作在物理層。

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分層

對(duì)于?臺(tái)主機(jī)，它的操作系統(tǒng)內(nèi)核實(shí)現(xiàn)了從傳輸層到物理層的內(nèi)容，也即是TCP/IP五層模型的下四 層；對(duì)于?臺(tái)路由器，它實(shí)現(xiàn)了從網(wǎng)絡(luò)層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的下三層；對(duì)于?臺(tái)交換機(jī)，它實(shí)現(xiàn)了從數(shù)據(jù)鏈路層到物理層，也即是TCP/IP五層模型的下兩層；對(duì)于集線器，它只實(shí)現(xiàn)了物理層

注意我們這?說的是傳統(tǒng)意義上的交換機(jī)和路由器，也稱為二層交換機(jī)（工作在TCP/IP五層模型的下 兩層）、三層路由器（?作在TCP/IP五層模型的下三層）。 隨著現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)的不斷發(fā)展，也出現(xiàn)了很多3層或4層交換機(jī)，4層路由器。我們以下說的?絡(luò)設(shè) 備都是傳統(tǒng)意義上的交換機(jī)和路由器。

封裝和分?

? 不同的協(xié)議層對(duì)數(shù)據(jù)包有不同的稱謂，在傳輸層叫做段(segment)，在網(wǎng)絡(luò)層叫做數(shù)據(jù)報(bào) (datagram)，在鏈路層叫做幀(frame)。 ? 應(yīng)用層數(shù)據(jù)通過協(xié)議棧發(fā)到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，每層協(xié)議都要加上?個(gè)數(shù)據(jù)首部(header)，稱為封裝 (Encapsulation)。 ? 首部信息中包含了?些類似于首部有多長(zhǎng)，載荷(payload)有多長(zhǎng)，上層協(xié)議是什么等信息。 ? 數(shù)據(jù)封裝成幀后發(fā)到傳輸介質(zhì)上，到達(dá)目的主機(jī)后每層協(xié)議再剝掉相應(yīng)的首部，根據(jù)首部中的"上 層協(xié)議字段"將數(shù)據(jù)交給對(duì)應(yīng)的上層協(xié)議處理。

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